Example/WriteDicomAsJPEG.cxx

   1 /*=========================================================================
   2
   3   Program:   gdcm
   4   Module:    $RCSfile: WriteDicomAsJPEG.cxx,v $
   5   Language:  C++
   6   Date:      $Date: 2005/10/19 17:56:57 $
   7   Version:   $Revision: 1.7 $
   8
   9   Copyright (c) CREATIS (Centre de Recherche et d'Applications en Traitement de
  10   l'Image). All rights reserved. See Doc/License.txt or
  11   http://www.creatis.insa-lyon.fr/Public/Gdcm/License.html for details.
  12
  13      This software is distributed WITHOUT ANY WARRANTY; without even
  14      the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR
  15      PURPOSE.  See the above copyright notices for more information.
  16
  17 =========================================================================*/
  18
  19 #include "gdcmFile.h"
  20 #include "gdcmFileHelper.h"
  21 #include "gdcmUtil.h"
  22
  23 #include <iostream>
  24 #include <sstream>
  25
  26 #include <stdio.h>
  27 extern "C" {
  28 #include "gdcmjpeg/8/jconfig.h"
  29 #include "gdcmjpeg/8/jpeglib.h"
  30 #include "gdcmjpeg/8/jinclude.h"
  31 #include "gdcmjpeg/8/jerror.h"
  32 }
  33
  34 #include "gdcmJPEGFragment.h"
  35 #include <setjmp.h>
  36 #include <fstream>
  37
  38 #include "jdatasrc.cxx"
  39 #include "jdatadst.cxx"
  40
  41 typedef std::pair<size_t, uint32_t> JpegPair; //offset, jpeg size
  42 typedef std::vector<JpegPair> JpegVector;
  43
  44 // PS 3.5, page 66
  45 void EncodeWithoutBasicOffsetTable(std::ostream *fp, int numFrag, JpegVector& v) //, uint32_t length)
  46 {
  47   assert( numFrag == 1);
  48
  49   // Item tag:
  50   uint16_t group = 0xfffe;
  51   uint16_t elem  = 0xe000;
  52   gdcm::binary_write(*fp, group);
  53   gdcm::binary_write(*fp, elem);
  54   // Item Length
  55   uint32_t item_length = 0x0000;
  56   gdcm::binary_write(*fp, item_length);
  57
  58   // back again...First fragment
  59   // Item tag:
  60   gdcm::binary_write(*fp, group);
  61   gdcm::binary_write(*fp, elem);
  62   // Item Length
  63   uint32_t dummy = 0x12345678;
  64   size_t offset = fp->tellp();
  65   JpegPair jp;
  66   jp.first = offset;
  67   v.push_back(jp);
  68   gdcm::binary_write(*fp, dummy);
  69 }
  70
  71 void UpdateJpegFragmentSize(std::ostream *fp, JpegVector const &v)
  72 {
  73   JpegVector::const_iterator i;
  74   for(i= v.begin(); i!=v.end(); ++i)
  75     {
  76     const JpegPair &jp = *i;
  77     fp->seekp( jp.first );
  78     gdcm::binary_write(*fp, jp.second );
  79     }
  80 }
  81
  82 void CloseJpeg(std::ostream *fp, JpegVector &v)
  83 {
  84   // sequence terminator
  85   uint16_t group = 0xfffe;
  86   uint16_t elem  = 0xe000;
  87   gdcm::binary_write(*fp, group);
  88   gdcm::binary_write(*fp, elem);
  89
  90   uint32_t length = 0x0;
  91   gdcm::binary_write(*fp, length);
  92
  93   // Jpeg is done, now update the frag length
  94   UpdateJpegFragmentSize(fp, v);
  95 }
  96
  97
  98 // PS 3.5, page 67
  99 void EncodeWithBasicOffsetTable(std::ostream *fp, int numFrag)
 100 {
 101   (void)fp; (void)numFrag;
 102 }
 103
 104 bool InitializeJpeg(std::ostream *fp, int fragment_size, int image_width, int image_height,
 105   int sample_pixel, int quality, struct jpeg_compress_struct &cinfo, int &row_stride)
 106 {
 107
 108   /* This struct contains the JPEG compression parameters and pointers to
 109    * working space (which is allocated as needed by the JPEG library).
 110    * It is possible to have several such structures, representing multiple
 111    * compression/decompression processes, in existence at once.  We refer
 112    * to any one struct (and its associated working data) as a "JPEG object".
 113    */
 114   //struct jpeg_compress_struct cinfo;
 115   /* This struct represents a JPEG error handler.  It is declared separately
 116    * because applications often want to supply a specialized error handler
 117    * (see the second half of this file for an example).  But here we just
 118    * take the easy way out and use the standard error handler, which will
 119    * print a message on stderr and call exit() if compression fails.
 120    * Note that this struct must live as long as the main JPEG parameter
 121    * struct, to avoid dangling-pointer problems.
 122    */
 123   struct jpeg_error_mgr jerr;
 124   /* More stuff */
 125
 126   /* Step 1: allocate and initialize JPEG compression object */
 127
 128   /* We have to set up the error handler first, in case the initialization
 129    * step fails.  (Unlikely, but it could happen if you are out of memory.)
 130    * This routine fills in the contents of struct jerr, and returns jerr's
 131    * address which we place into the link field in cinfo.
 132    */
 133   cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);
 134   /* Now we can initialize the JPEG compression object. */
 135   jpeg_create_compress(&cinfo);
 136
 137   /* Step 2: specify data destination (eg, a file) */
 138   /* Note: steps 2 and 3 can be done in either order. */
 139
 140   jpeg_stdio_dest(&cinfo, fp, fragment_size, 1);
 141
 142   /* Step 3: set parameters for compression */
 143
 144   /* First we supply a description of the input image.
 145    * Four fields of the cinfo struct must be filled in:
 146    */
 147   cinfo.image_width = image_width;/* image width and height, in pixels */
 148   cinfo.image_height = image_height;
 149   if ( sample_pixel == 3 )
 150     {
 151     cinfo.input_components = 3;     /* # of color components per pixel */
 152     cinfo.in_color_space = JCS_RGB; /* colorspace of input image */
 153     }
 154   else
 155     {
 156     cinfo.input_components = 1;     /* # of color components per pixel */
 157     cinfo.in_color_space = JCS_GRAYSCALE; /* colorspace of input image */
 158     }
 159   /* Now use the library's routine to set default compression parameters.
 160    * (You must set at least cinfo.in_color_space before calling this,
 161    * since the defaults depend on the source color space.)
 162    */
 163   jpeg_set_defaults(&cinfo);
 164   /* Now you can set any non-default parameters you wish to.
 165    * Here we just illustrate the use of quality (quantization table) scaling:
 166    */
 167   jpeg_set_quality(&cinfo, quality, TRUE /* limit to baseline-JPEG values */);
 168
 169   /* Step 4: Start compressor */
 170
 171   /* TRUE ensures that we will write a complete interchange-JPEG file.
 172    * Pass TRUE unless you are very sure of what you're doing.
 173    */
 174   jpeg_start_compress(&cinfo, TRUE);
 175
 176   /* Step 5: while (scan lines remain to be written) */
 177   /*           jpeg_write_scanlines(...); */
 178
 179   /* Here we use the library's state variable cinfo.next_scanline as the
 180    * loop counter, so that we don't have to keep track ourselves.
 181    * To keep things simple, we pass one scanline per call; you can pass
 182    * more if you wish, though.
 183    */
 184   if (sample_pixel == 3)
 185     {
 186     row_stride = image_width * 3;/* JSAMPLEs per row in image_buffer */
 187     }
 188   else
 189     {
 190     row_stride = image_width * 1;/* JSAMPLEs per row in image_buffer */
 191     }
 192
 193   /* everything was ok */
 194   return true;
 195 }
 196
 197 bool FinalizeJpeg(struct jpeg_compress_struct &cinfo)
 198 {
 199   /* Step 6: Finish compression */
 200
 201   jpeg_finish_compress(&cinfo);
 202
 203   /* Step 7: release JPEG compression object */
 204
 205   /* This is an important step since it will release a good deal of memory. */
 206   jpeg_destroy_compress(&cinfo);
 207
 208   /* And we're done! */
 209   return true;
 210 }
 211
 212 // If false then suspension return
 213 bool WriteScanlines(struct jpeg_compress_struct &cinfo, void *input_buffer, int row_stride)
 214 {
 215   JSAMPLE *image_buffer = (JSAMPLE*) input_buffer;
 216   JSAMPROW row_pointer[1];   /* pointer to JSAMPLE row[s] */
 217   row_pointer[0] = image_buffer;
 218
 219   while (cinfo.next_scanline < cinfo.image_height) {
 220     /* jpeg_write_scanlines expects an array of pointers to scanlines.
 221      * Here the array is only one element long, but you could pass
 222      * more than one scanline at a time if that's more convenient.
 223      */
 224     //row_pointer[0] = & image_buffer[cinfo.next_scanline * row_stride];
 225
 226     if( jpeg_write_scanlines(&cinfo, row_pointer, 1) != 1)
 227       {
 228       //entering suspension mode, basically we wrote the whole jpeg fragment
 229       // technically we could enforce that by checkig the value of row_pointer to
 230       // actually be at the end of the image...TODO
 231       return false;
 232       }
 233     row_pointer[0] += row_stride;
 234   }
 235
 236   // Well looks like we are done writting the scanlines
 237   return true;
 238 }
 239
 240 // input_buffer is ONE image
 241 // fragment_size is the size of this image (fragment)
 242 bool CreateOneFrame (std::ostream *fp, void *input_buffer, int fragment_size,
 243                      int image_width, int image_height, int sample_pixel, int quality, JpegVector &v)
 244 {
 245   struct jpeg_compress_struct cinfo;
 246   int row_stride;            /* physical row width in image buffer */
 247   bool r = InitializeJpeg(fp, fragment_size, image_width, image_height,
 248       sample_pixel, quality, cinfo, row_stride);
 249   assert( r );
 250
 251   r = WriteScanlines(cinfo, input_buffer, row_stride);
 252   assert( r );
 253
 254   r = FinalizeJpeg(cinfo);
 255   assert( r );
 256
 257   JpegPair &jp = v[0];
 258   jp.second = 15328;
 259
 260   return true;
 261 }
 262
 263 // Open a dicom file and compress it as JPEG stream
 264 int main(int argc, char *argv[])
 265 {
 266   if( argc < 2)
 267     return 1;
 268
 269   std::string filename = argv[1];
 270
 271 // Step 1 : Create the header of the image
 272    gdcm::File *f = new gdcm::File();
 273    f->SetLoadMode ( gdcm::LD_ALL ); // Load everything
 274    f->SetFileName( filename );
 275    f->Load();
 276
 277    gdcm::FileHelper *tested = new gdcm::FileHelper( f );
 278    std::string PixelType = tested->GetFile()->GetPixelType();
 279    int xsize = f->GetXSize();
 280    int ysize = f->GetYSize();
 281
 282    int samplesPerPixel = f->GetSamplesPerPixel();
 283    size_t testedDataSize    = tested->GetImageDataSize();
 284    std::cerr << "testedDataSize:" << testedDataSize << std::endl;
 285    uint8_t *testedImageData = tested->GetImageData();
 286
 287    //std::ofstream *of = new std::ofstream("/tmp/jpeg.jpg");
 288    std::ostringstream *of = new std::ostringstream();
 289    std::cout << "X: " << xsize << std::endl;
 290    std::cout << "Y: " << ysize << std::endl;
 291    std::cout << "Sample: " << samplesPerPixel << std::endl;
 292    int fragment_size = xsize*ysize*samplesPerPixel;
 293
 294    JpegVector JpegFragmentSize;
 295    //EncodeWithoutBasicOffsetTable(of, 1, 15328);
 296    EncodeWithoutBasicOffsetTable(of, 1, JpegFragmentSize); //, 15328);
 297    CreateOneFrame(of, testedImageData, fragment_size, xsize, ysize, samplesPerPixel, 100, JpegFragmentSize);
 298    CloseJpeg(of, JpegFragmentSize);
 299
 300    if( !f->IsReadable() )
 301    {
 302       std::cerr << "-------------------------------\n"
 303                 << "Error while creating the file\n"
 304                 << "This file is considered to be not readable\n";
 305
 306       return 1;
 307    }
 308    std::streambuf* sb = of->rdbuf();
 309    (void)sb;
 310
 311
 312
 313
 314
 315
 316 // Step 1 : Create the header of the image
 317
 318    gdcm::File *fileToBuild = new gdcm::File();
 319    std::ostringstream str;
 320
 321    // Set the image size
 322    str.str("");
 323    str << xsize;
 324    fileToBuild->InsertEntryString(str.str(),0x0028,0x0011); // Columns
 325    str.str("");
 326    str << ysize;
 327    fileToBuild->InsertEntryString(str.str(),0x0028,0x0010); // Rows
 328
 329    //if(img.sizeZ>1)
 330    //{
 331    //   str.str("");
 332    //   str << img.sizeZ;
 333    //   fileToBuild->InsertEntryString(str.str(),0x0028,0x0008); // Number of Frames
 334    //}
 335
 336    // Set the pixel type
 337    str.str("");
 338    str << 8; //img.componentSize;
 339    fileToBuild->InsertEntryString(str.str(),0x0028,0x0100); // Bits Allocated
 340
 341    str.str("");
 342    str << 8; //img.componentUse;
 343    fileToBuild->InsertEntryString(str.str(),0x0028,0x0101); // Bits Stored
 344
 345    str.str("");
 346    str << 7; //( img.componentSize - 1 );
 347    fileToBuild->InsertEntryString(str.str(),0x0028,0x0102); // High Bit
 348
 349    // Set the pixel representation
 350    str.str("");
 351    str << 0; //img.sign;
 352    fileToBuild->InsertEntryString(str.str(),0x0028,0x0103); // Pixel Representation
 353
 354    // Set the samples per pixel
 355    str.str("");
 356    str << samplesPerPixel; //img.components;
 357    fileToBuild->InsertEntryString(str.str(),0x0028,0x0002); // Samples per Pixel
 358
 359 // Step 2 : Create the output image
 360 //   std::cout << "2...";
 361 //   if( img.componentSize%8 > 0 )
 362 //   {
 363 //      img.componentSize += 8-img.componentSize%8;
 364 //   }
 365    size_t size = xsize * ysize * 1 /*Z*/
 366                * samplesPerPixel /* * img.componentSize / 8*/;
 367
 368    uint8_t *imageData = new uint8_t[size];
 369    gdcm::FileHelper *fileH = new gdcm::FileHelper(fileToBuild);
 370    //fileH->SetImageData(imageData,size);
 371    assert( size == testedDataSize );
 372    size = of->str().size();
 373    //size = sb->in_avail();
 374    std::cerr << "Size JPEG:" << size << std::endl;
 375    //fileH->SetImageData((uint8_t*)of->str().c_str(), size);
 376    memcpy(imageData, of->str().c_str(), size);
 377    fileH->SetImageData(imageData, size);
 378    //str::string *s = of->str();
 379    //fileH->SetWriteTypeToDcmExplVR();
 380    fileH->SetWriteTypeToJPEG(  );
 381    std::string fileName = "/tmp/bla.dcm";
 382    if( !fileH->Write(fileName) )
 383      {
 384      std::cerr << "Badddd" << std::endl;
 385      }
 386    //of->close();
 387    std::ofstream out("/tmp/jpeg2.jpg");
 388    //out.write( of->str(), of
 389    //out << of->str(); //rdbuf is faster than going through str()
 390    //out.write( (char*)imageData, size);
 391    out.write( of->str().c_str(), size);
 392    //std::cerr << "JPEG marker is: " << imageData[6] << imageData[7] <<
 393    //  imageData[8] << imageData[9] << std::endl;
 394    //out.rdbuf( *sb );
 395    out.close();
 396
 397    delete of;
 398    delete f;
 399    delete tested;
 400    delete fileToBuild;
 401    delete fileH;
 402
 403    return 0;
 404 }
 405